På dette nettstedet har vi hatt en mulighet til å dekke både overflatebehandling og rendering i relativ dybde, og vi diskuterte nylig anatomien til en 3D-modell. Men beklageligvis har vi så langt forsømt å gi noen form for detaljert informasjon om 3D-modelleringsprosessen.
For å sette ting riktig har vi jobbet hardt med å forberede en håndfull artikler som fokuserer på både kunstneriske og tekniske sider av 3D-modellering. Selv om vi ga en generell introduksjon til modellering i vår diskusjon av "Computer Graphics" -røret, var det langt fra omfattende. Modellering er et ekspansivt emne, og et lite avsnitt kan knapt skrape overflaten og gjøre emnet rettferdighet.
I de kommende dagene vil vi gi informasjon om noen av de vanlige teknikkene og overvejelsene som må gjøres av modellerne som arbeider med favorittfilmer og spill.
For resten av denne artikkelen vil vi begynne med å introdusere syv vanlige teknikker som brukes til å opprette 3D-ressurser for datamaskingrafikkbransjen:
Vanlige modelleringsteknikker
Boks / Inndeling Modellering
Boxmodellering er en polygonal modelleringsteknikk der kunstneren starter med en geometrisk primitiv (kube, sfære, sylinder osv.) Og deretter forverker sin form til ønsket utseende oppnås.Boxmodellere jobber ofte i etapper, med en lavoppløsningsmasking, raffinering av formen, og deretter deling av masken for å glatte ut harde kanter og legge til detaljer. Prosessen med oppdeling og raffinering gjentas til nettverket inneholder nok polygonal detaljer for å formidle det påtenkte konseptet riktig.Boksmodellering er sannsynligvis den vanligste formen for polygonal modellering og brukes ofte i forbindelse med kantmodelleringsteknikker (som vi skal diskutere på et øyeblikk). Vi ser nærmere på boks / kantmodelleringsprosessen her. Kant / konturmodellering Kantmodellering er en annen polygonal teknikk, men fundamentalt forskjellig fra boksmodelleringsmodellen. I kantmodellering, i stedet for å begynne med en primitiv form og raffinering, er modellen hovedsakelig bygget stykke ved stykke ved å plassere løkker av polygonale ansikter langs fremtredende konturer, og deretter fylle eventuelle hull mellom dem.Dette kan høres unødvendig komplisert, men visse masker er vanskelig å fullføre gjennom bokmodellering alene, det menneskelige ansiktet er et godt eksempel. Å skikkelig modell et ansikt krever veldig streng styring av kantflow og topologi, og presisjonen ved konturmodellering kan være uvurderlig. I stedet for å forsøke å forme en veldefinert øyekontakt fra en solid polygonal terning (som er forvirrende og motintuitiv), er det mye lettere å bygge en oversikt over øyet og deretter modellere resten derfra. Når de store landemerkene (øyne, lepper, browline, nese, jawline) er modellert, har de en tendens til å falle på plass nesten automatisk. NURBS er en modelleringsteknikk som brukes mest for bilindustri og industriell modellering. I motsetning til polygonal geometri har et NURBS-nett ikke ansikter, kanter eller hjørner. I stedet består NURBS-modeller av jevnt tolkede overflater, opprettet av "lofting" et maske mellom to eller flere Bezier-kurver (også kjent som splines).NURBS kurver er opprettet med et verktøy som fungerer veldig likt pennverktøyet i MS paint eller Adobe Illustrator. Kurven tegnes i 3D-plass og redigeres ved å flytte en rekke håndtak kalt CV (kontrollpunkt). For å modellere en NURBS-overflate plasserer kunstneren kurver langs fremtredende konturer, og programvaren interpolerer automatisk mellomrom mellom.Alternativt kan en NURBS-overflate opprettes ved å dreie en profilkurve rundt en sentral akse. Dette er en vanlig (og veldig rask) modelleringsteknikk for gjenstander som er radiale i naturen - vinglass, vaser, tallerkener, etc. Teknologibransjen liker å snakke om bestemte gjennombrudd de har betegnet forstyrrende teknologier . Teknologiske innovasjoner som forandrer måten vi tenker på å oppnå en viss oppgave. Bilen endret måten vi kommer rundt. Internett endret måten vi får tilgang til informasjon og kommuniserer. Digital skulptur er en forstyrrende teknologi i den forstand at den har hjulpet frie modellere fra de omhyggelige begrensningene i topologi og kantflow, og lar dem intuitivt lage 3D-modeller på en måte som ligner på skulpturell digital leire.I digital skulptur er masker opprettet organisk, ved hjelp av en (Wacom) tavleapparat for å forme og forme modellen nesten som en skulptør ville bruke rakebørster på en ekte klump av leire. Digital skulptur har tatt karakter og skapning modellering til et nytt nivå, noe som gjør prosessen raskere, mer effektiv, og tillater artister å jobbe med høyoppløselige masker som inneholder millioner av polygoner. Skulpturerte masker er kjent for tidligere utænkelige nivåer av overflate detaljer, og en naturlig (selv spontan) estetikk. Ordet prosedyren i datagrafikk refererer til alt som genereres algoritmisk, i stedet for å bli opprettet manuelt av en kunstneres hånd. I prosessmodellering opprettes scener eller objekter basert på brukerdefinerbare regler eller parametere.I det populære miljøet modelleringspakker Vue, Bryce og Terragen kan hele landskapet genereres ved å sette og endre miljøparametere som løvtetthet og høydeområde, eller ved å velge fra landskapsgaver som ørken, alpin, kyst osv.Prosessmodellering brukes ofte til organiske konstruksjoner som trær og løvverk, hvor det er nesten uendelig variasjon og kompleksitet som ville være svært tidkrevende (eller umulig helt) for en kunstner å fange for hånd. Søknaden SpeedTree bruker en rekursiv / fraktalbasert algoritme for å generere unike trær og busk som kan justeres gjennom redigerbare innstillinger for stammehøyde, grenseverdighet, vinkel, krølle og dusinvis om ikke hundrevis av andre alternativer. CityEngine bruker lignende teknikker for å generere prosessoriske bybilder. Bildebasert modellering er en prosess som transformerbare 3D-objekter blir algoritmisk avledet fra et sett med statiske todimensjonale bilder. Bildebasert modellering brukes ofte i situasjoner der tids- eller budsjettbegrensninger ikke tillater en fullt realisert 3D-ressurs som skal opprettes manuelt.Kanskje det mest kjente eksempelet på bildebasert modellering var i Matrisen , hvor laget ikke hadde tid eller ressurser til å modellere komplette 3D-sett. De filmet actionsekvenser med 360 graders kameraarrayer og brukte deretter en tolkningsalgoritme for å tillate "virtuell" 3D-kamerabevegelse gjennom tradisjonelle virkelige sett.? 3D-skanning er en metode for digitalisering av virkelige objekter når et utrolig høyt nivå av fotorealisme er nødvendig. Et virkelige objekt (eller til og med skuespiller) blir skannet, analysert, og de rå dataene (vanligvis en x, y, z punktsky) brukes til å generere en nøyaktig polygonal eller NURBS-nett. Skanning er ofte brukt når en digital representasjon av en virkelige skuespiller er nødvendig, som i The Curious Case of Benjamin Button, hvor hovedkarakteren (Brad Pitt) alderen i omvendt gjennom hele filmen.Før du begynner å bekymre deg for 3D-skannere som erstatter tradisjonelle modeller, bør du vurdere et øyeblikk at hovedparten av objektene som er modellert for underholdningsindustrien, ikke har noen ekteverdier. Inntil vi begynner å se romskip, romvesener og tegneseriefigurer som kjører rundt, er det trygt å anta at modellørens posisjon i CG-bransjen trolig er trygg. NURBS / Spline Modeling
Digital skulptur
Prosedyremodellering
Bildebasert modellering
3D-skanning
